Lernfeld 5 · Prüfung Teil 1

Heften, Schweißen, Fügen und Prüfprotokolle

Heften, Schweißen und Prüfen im Rohrleitungs- und Behälterbau: Prozessnummern, WPS, Schweißerprüfung, Formieren, Nahtfehler und Prüfprotokolle.

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Darum geht es

Rohrrundnähte werden zuerst geheftet. Die Heftstellen verteilt man gleichmäßig und setzt sie gegenüberliegend, damit die Schrumpfung den Wurzelspalt nicht einseitig schließt. Die Wurzel schweißt man häufig mit dem WIG-Verfahren (141), Füll- und Decklagen mit Lichtbogenhand- (111) oder MAG-Schweißen (135). Bei nichtrostendem Stahl wird das Rohrinnere mit Formiergas gespült, bis der Restsauerstoff niedrig genug ist, und das Gas strömt, bis die Naht abgekühlt ist; sonst oxidiert die Wurzel.

Geschweißt wird nach einer Schweißanweisung (WPS nach DIN EN ISO 15609-1), die auf einer Verfahrensprüfung beruht. Sie legt Grundwerkstoff, Zusatz, Nahtvorbereitung, Lagenaufbau, Stromart und Stromstärkebereich, Gase und Vorwärmen fest. Der Schweißer braucht ein Zertifikat nach DIN EN ISO 9606-1 für den passenden Geltungsbereich; alle sechs Monate bestätigt die Schweißaufsicht, dass er in diesem Bereich ohne längere Unterbrechung geschweißt hat. Bei warmfesten und dickwandigen Stählen schreibt die WPS oft ein Vorwärmen vor.

Jede Naht wird zunächst sichtgeprüft und nach DIN EN ISO 5817 bewertet; B ist die strengste Bewertungsgruppe. Oberflächenrisse findet die Farbeindringprüfung, innere Fehler die Durchstrahlungs- oder Ultraschallprüfung. Auf dem Film erscheinen fehlender Werkstoff dunkel und dichtere Einschlüsse hell. Ergebnisse von Maß-, Sicht- und Funktionsprüfung hält man im Prüfprotokoll fest: Bauteil, Soll- und Istwert, Prüfmittel, Bewertung, Datum und Unterschrift.

Das solltest du dir merken

Heftstellen gegenüberliegend setzen und vor dem Überschweißen anschleifen.
Edelstahlwurzeln formieren, bis die Naht abgekühlt ist.
Die WPS legt alle Einflussgrößen der Naht fest; der Schweißer arbeitet im Geltungsbereich seines Zertifikats.
Im Durchstrahlungsbild ist fehlender Werkstoff dunkel, Wolfram und Überhöhung erscheinen hell.
Ein Prüfprotokoll ohne Prüfmittel, Datum und Unterschrift ist wertlos.

Formeln

Nahtquerschnitt einer V-Naht (vereinfacht): $A = s^{2} \cdot tan \frac{α}{2} + b \cdot s$; $A$ Querschnitt in mm², $s$ Wanddicke in mm, $α$ Öffnungswinkel, $b$ Wurzelspalt in mm; ohne Steg und Überhöhung
Schweißgutmasse: $m = A \cdot l \cdot ρ$; $m$ Masse, $A$ Nahtquerschnitt, $l$ Nahtlänge, bei Rundnähten $π \cdot d_{a}$ , $ρ$ Dichte
Lichtbogenzeit: $t = \frac{n \cdot l}{v}$; $t$ Zeit in min, $n$ Anzahl der Lagen und Nähte, $l$ Nahtlänge in mm, $v$ Schweißgeschwindigkeit in mm/min

Typische Fehler in der Prüfung

Formiergas zu früh abgestellt; die Wurzel ist innen schwarz oxidiert.
Ohne passendes Zertifikat oder außerhalb des Geltungsbereichs geschweißt.
Eine dunkle gerade Linie in der Nahtmitte als Überhöhung statt als fehlende Durchschweißung gedeutet.
Den Prüfumfang abgerundet, obwohl der Prüfplan Aufrunden je Schweißer verlangt.

Tipps aus der Werkstatt

Durchstrahlungsfilm lesen: Wo Werkstoff fehlt, wird es dunkel (Bindefehler, fehlende Durchschweißung, Poren), wo mehr oder dichteres Material ist, hell (Überhöhung, Wolfram). Verlangt der Prüfplan einen Prozentsatz je Schweißer, wird je Schweißer auf ganze Nähte aufgerundet. Edelstahlwurzel formieren, bis die Naht abgekühlt ist.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Heften, Schweißen, Fügen und Prüfprotokolle“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Anlagenmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 5 (Herstellen von Bauelementen für die Anlagentechnik); DIN EN ISO 4063, 9606-1, 15609-1, 5817. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.